天然氣工廠脫除苯的工藝流程以及設備改造應用

羅海濱（中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457162）

天然氣工廠脫除苯的工藝流程以及設備改造應用

羅海濱（中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457162）

天然氣作為我國主要生產能源之一，在我國經濟建設內具有重要作用。本文就以脫苯工藝流程以及設備改造作為研究對象，希望能夠推動液化天然氣現代化發展建設。

天然氣；脫除苯的工藝流程；設備改造；應用

苯作為芳香烴一種，屬于對稱性環狀結構，分子量為78，具有十分穩定化學性能，發生氧化反應難度較高。苯沒有任何氣味，在溶液內溶解度較低，溫度在不斷降低過程中，苯溶解度更低。

1 原脫苯工藝流程

天然氣在灌裝之前，需要經過預處理，對天然氣進行凈化，脫離天然氣內酸性氣體，減少天然氣內水分含量。天然氣在經過預處理之后，需要應用壓力控制閥將天然氣降壓處理，將天然氣灌輸到高壓液罐內。天然氣在脫苯處理過程中，需要在脫苯塔內充分與異茂烷相互接觸，進而將天然氣內苯溶解在異茂烷內，天然氣內苯含量在小于5ppm之后，才能夠實現天然氣脫苯操作。天然氣苯含量在合格之后，才可以對天然氣進行液化處理。

傳統脫苯工藝主要采取苯在異茂烷內具有良好溶解性，同時由于苯屬于非極性物質，所以主要通過相似相溶原理，讓天然氣內苯在對脫苯塔內異茂烷溶劑接觸之后，溶解到異茂烷內，有效減少天然氣內苯含量。雖然傳統脫苯工藝具有良好脫苯效果，但是傳統脫苯工藝消耗掉的異茂烷含量較高，脫苯工藝成本較為昂貴，同時液罐內所產生的重烴直接當成廢料處理，環境污染十分嚴重。

2 技術改造方案

2.1 工作原理

在對天然氣脫苯工藝完善過程中，主要通過判斷不同溫度之下，苯在溶液內的溶解數量，進而找到最好溶解點，但是整個對比實驗需要在溫度及壓力等因素相同條件之下。與此同時，在脫苯工藝條件允許情況下，還可以對比試驗內有關參數進行調整，進而保證苯能夠更好從天然氣內脫離出來。天然氣在預處理之后，需要灌裝到高壓液罐內，需要充分利用壓控閥，對天然氣脫苯過程中所流出的重烴進行截流降壓，天然氣與重烴在V401狀態下相互分離。天然氣脫苯要是處于-60℃，5MPa壓力之下，工藝條件與操作流程十分合理，在這種條件下對天然氣進行脫苯處理，脫苯效果最佳。

按照分析結果可以得出以下幾點結論：首先，重烴實際上是多種烴類的總稱，苯在重烴環境之下具有良好溶解性，同時在-60℃之下，天然氣內苯能夠完全溶解到重烴溶液內；其次，脫苯塔在液體重烴之后，能夠保證天然氣內苯與重烴充分接觸，對脫苯處理具有重要作用，能夠有效減少天然氣內苯含量[1]。

2.2 脫苯工藝改造之后流程

天然氣在脫苯工藝之前，依舊需要進行預處理。天然氣脫苯預處理主要分為三個流程，分別為凈化、脫除酸性氣體與脫水，其中凈化流程主要是對天然氣內雜質清理，減少天然氣內雜質含量；脫除酸性氣體主要是將天然氣內酸性氣體清除，降低酸性氣體對天然氣脫苯工藝所造成的影響；脫水處理主要是減少天然氣內水分含量，保證天然氣內苯能夠與重烴充分溶解，保證脫苯處理效果。

天然氣在預處理之后，在壓力控制閥的降壓處理后，會通過截流進入到高壓液罐內，天然氣經過脫苯塔處理之后，能夠與脫苯塔內的異茂烷充分接觸，讓高壓液罐內重烴與天然氣內苯充分接觸，進而讓天然氣內苯含量減小到5ppm之下，實現對天然氣脫苯處理。只有天然氣苯含量在符合有關標準之后，才可以對天然氣進行液化處理。

天然氣脫苯改造，主要除于苯在重烴溶液內具有良好溶解性，甚至在-60℃之后，苯能夠完全溶解到中重烴溶液內，重烴經過處理之后，還可以重復循環利用，處理之后的重烴通過異茂烷重新匯入回到脫苯塔內，重烴與異茂烷從頂部進入到脫苯塔內，天然氣從脫苯塔底部進入到塔內，進而保證天然氣、重烴與異茂烷之間能夠充分接觸，有效減低天然氣內苯含量，將天然氣內苯含量降低到5ppm之下。應用重烴與異茂烷一同對天然氣進行脫苯處理，能夠有效減少異茂烷在天然氣脫苯處理內應用數量，減少天然氣脫苯成本，降低對環境造成的影響[2]。

2.3 技術創新點

在改造之后的天然氣脫苯工藝內，不僅僅是對天然氣脫苯工藝流程進行了調整，同時還對脫苯工藝經濟效益進行了調整。重烴通過在高壓灌裝內分離之后，通過脫苯塔重新與異茂烷接觸，進而對天然氣進行脫苯處理，將天然氣內苯含量減少到5ppm之下，有效對天然氣苯含量進行控制，減少苯堵塞情況出現。在改造之后的天然氣脫苯工藝流程內，最大程度減低異茂烷在脫苯工藝內應用數量，將閑置的設備泵充分利用起來，與此同時傳統脫苯工藝內的重烴也可以得到有效利用，減低脫苯工藝對重烴應用數量，有效降低天然氣生產成本，提高天然氣工廠經濟效益[3]。

3 改造之后效益

天然氣脫苯工藝在進行改造之后，天然氣工廠每天僅僅在脫苯處理上面成本僅僅為66元，同時天然氣工廠在異茂烷每天成本較少將近1600元，在提高液化天然氣工廠經濟效益情況下，有效降低天然氣工程能源應用數量，節能減排效果十分明顯。

4 結語

天然氣作為我國經濟建設內重要能源之一，但是天然氣應用之前需要經過有關工藝流程進行處理，進而才能夠保證天然氣質量。本文在對液化天然氣工廠脫苯工藝流程以及設備改造應用分析研究中，以脫苯工藝作為研究對象，希望能夠提高幫助到天然氣工廠。

[1]廖勇,白宇恒,鐘志良,朱兵,蘇理林,康智,田東民.液化天然氣工廠蒸發氣量計算及處理工藝研究[J].天然氣與石油,2014, 02:28-31+4.

[2]陳文杰.液化天然氣工廠天然氣凈化工藝的選擇[J].化學工業與工程技術,2014,05:16-19.

[3]歐陽凰生,劉福英.探討液化天然氣的特性及其工廠安全管理技術策略[J].化工管理,2015,27:43.